Quais das seguintes bases são fortes o suficiente para levar a uma completa desprotonação do metanol? Justifique sua resposta. O pKa do ácido conjugado está em parênteses.
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Passo 1
O enunciado pede para decidir se a base
é forte o suficiente para levar à completa desprotonação do metanol. A informação fornecida é o
do ácido conjugado da base:
tem
(valor dado). Não foi dado explicitamente, mas o
do metanol será usado na comparação (valor padrão aproximado:
). A pergunta exige justificativa.
Passo 2
Conceitos fundamentais (aula curta e direta, tipo “cola de prova”):
- O
mede a acidez de um ácido: quanto menor o , mais forte o ácido. - Para a reação de transferência de próton
a constante de equilíbrio pode ser obtida a partir dos dos dois ácidos envolvidos ( e ). Se é o ácido que queremos desprotonar (aqui, o metanol) e é o ácido conjugado da base, vale a relação Justificativa rápida dessa fórmula: e, para o equilíbrio de proton transfer, . - Regra prática: se
for maior que do ácido a ser desprotonado (diferença positiva), a reação favorece produtos (desprotonação); se for menor (diferença negativa), a reação favorece reagentes (não há desprotonação significativa). Diferenças de alguns unidades de já mudam bastante a posição do equilíbrio (cada unidade de corresponde a um fator 10 no equilíbrio).
Passo 3
Aplicando ao caso concreto:
- ácido conjugado da base:
com (dado); - ácido a ser desprotonado:
com (valor conhecido/tabela).
Usando a fórmula,
Passo 4
Interpretação física do resultado:
-
significa que, em equilíbrio, a razão dos produtos para reagentes é da ordem de . Ou seja, o equilíbrio está fortemente deslocado para a esquerda (reagentes): a base prefere permanecer não protonada e o metanol prefere ficar como . - Regra prática: para haver “desprotonação completa” espera-se
(diferença de positiva e de várias unidades). Aqui a diferença é negativa e grande em módulo ( ), logo não haverá desprotonação completa.
Passo 5
Exemplo numérico ilustrativo (opcional, para sentir a ordem de grandeza):
- Suponha 1,0 mol·L^{-1} de
em metanol puro (aproximando ). Escrevendo o equilíbrio aproximadamente como (onde é a concentração de formada, assumindo ): Isso corresponde a cerca de da base convertida — claramente muito pequeno, longe de “completa desprotonação”.
Passo 6
Observações finais e dica de prova:
- A comparação por
(ou calcular pela fórmula acima) é a maneira rápida e segura numa prova para decidir se uma base desprotona um ácido. - Sempre verifique a referência dos
(solvente importa), mas em problemas de curso normalmente usa-se a escala aquosa/valores tabelados padrão (aqui os valores citados são os de uso corrente). - Conclusão prática:
NÃO é forte o suficiente para desprotonar completamente o metanol; na melhor das hipóteses gera pouquíssima quantidade de metóxido.
Resposta
Não —
não promove desprotonação completa do metanol, pois
, logo
, ou seja, o equilíbrio favorece os reagentes.